AULA 3 - NOMENCLATURA E GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE.pptx

Processos de Usinagem

1. Universidade Federal do Piauí Coordenação do curso de Engenharia Mecânica NOMENCLATURA E GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE CEM/CT027 Processos de Usinagem / 2023.2 Curso de Graduação em Engenharia de Mecânica

2. CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM FERRAMENTA MONOCORTANTE

3. Ferramenta de corte Ferramenta para torneamento (ferramenta monocortante ) Figura 1-Ferramentas para torneamento Fonte: Adaptado de Sandvik 3 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

4. Introdução A geometria da ferramenta de corte exerce influência, juntamente com outros fatores, à usinagem dos metais; É necessário, portanto, definir a ferramenta através dos ângulos da “cunha” para cortar o material; Figura 2-Princípio da cunha cortante 4 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

5. Introdução Ângulo da cunha resistência ao corte; Somente o ângulo de cunha não garante que o material seja cortado com sucesso; Outros ângulos também assumem papel importante. Figura 3-Variação do ângulo da cunha, em função da dureza do material 5 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

6. Definições Cunha de corte : é a cunha formada pelas superfícies de saída e de folga da ferramenta; Superfície de Saída ( Aγ ): é a superfície da cunha de corte sobre o qual o cavaco desliza; Superfície de folga (Aα): é a superfície da cunha de corte, que determina a folga entre a ferramenta e a superfície de usinagem; superfície principal de folga Aα; superfície secundária de folga Aα ’. 6 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

7. Definições Figura 4- Cunha cortante e as direções de corte e avanço definindo o plano de trabalho ( Pf ) 7 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

8. Definições Arestas de corte : são formadas pelas superfícies de saída e de folga. Aresta principal de corte S; Aresta secundária de corte S’. Ponta de corte : parte da cunha de corte onde se encontram a aresta principal e a aresta secundária de corte; Ponto de corte escolhido ou ponto de referência : ponto destinado à determinação dos planos e ângulos da cunha de corte. 8 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

9. Definições Figura 5-Arestas de corte e superfícies da parte de corte de uma ferramenta de torneamento 9 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

10. Sistemas de Referência Sistema de referência da ferramenta Projeto; Execução; Afiação; Reparo e; Controle. Sistema de referência efetivo Ferramenta atuando durante o processo de usinagem. 10 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

11. Planos do sistema de referência da ferramenta É através dos planos que são definidos os ângulos da cunha cortante; Os principais planos são: Plano de Referência ( Pr ): passa pelo ponto de corte escolhido e é perpendicular à direção de corte. No torneamento este plano é paralelo ao plano de apoio da ferramenta; Plano de Trabalho ( Pf ): passa pelo ponto de corte escolhido e contém as direções de avanço e de corte; 11 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

12. Planos do sistema de referência da ferramenta Plano de Corte: Principal ( Ps ): passa pelo ponto de corte escolhido, é tangente à aresta principal de corte e perpendicular ao plano de referência da ferramenta; Secundário ( Ps '): Plano que passando pelo ponto de corte escolhido, é tangente à aresta secundária de corte e perpendicular ao plano de referência da ferramenta. Plano ortogonal ( Po ) : plano que passando pelo ponto de referência da aresta de corte é perpendicular aos planos de referência e ao plano de corte da ferramenta; 12 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

13. Planos Figura 6-Planos 13 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

14. Planos Plano Dorsal (Pp) : Plano que passando pelo ponto de corte escolhido, é perpendicular aos planos de referência da ferramenta e de trabalho; Plano Normal ( Pn ): Plano que passando pelo ponto de corte escolhido é perpendicular a aresta de corte. 14 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

15. Planos Figura 7-Planos do Sistema de Referência da Ferramenta Fonte: Teoria da usinagem dos materiais/Alisson Rocha Machado Ponto de corte escolhido 15 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

16. Planos Figura 8-Planos do Sistema de Referência da Ferramenta Fonte: Teoria da usinagem dos materiais/Alisson Rocha Machado 16 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

17. Ângulos medidos no plano ortogonal ( Po ) Ângulo de saída ( γ o ): ângulo entre a superfície de saída e o plano de referência da ferramenta. O ângulo “γ”(ângulo de saída) possui as seguintes características: Influi decisivamente na força e na potência necessária ao corte, no acabamento superficial e no calor gerado; Quanto maior for o ângulo γ menor será o trabalho de dobramento do cavaco; O ângulo γ depende principalmente de: Resistência do material da ferramenta e da peça a usinar, quantidade de calor gerado pelo corte, velocidade de avanço; 17 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

18. Ângulos medidos no plano ortogonal ( Po ) O ângulo de saída pode ser positivo, nulo ou negativo, conforme a figura abaixo: Figura 9-Ângulo de saída (γ ) para uma ferramenta de torno. 18 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

19. Ângulos medidos no plano ortogonal ( Po ) Dicas tecnológicas: O ângulo γ o deve ser: Maior para materiais que oferecem pouca resistência ao corte. Se γ (ângulo de saída) aumenta, o β (ângulo de cunha da ferramenta) diminui; Menor (e as vezes até negativo) para materiais mais duros e com irregularidades na superfície. Se o ângulo γ diminui, o β (ângulo de cunha da ferramenta) aumenta; 19 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

20. Ângulos medidos no plano ortogonal ( Po ) Angulo de cunha da ferramenta (β o ): ângulo entre a superfície da saída e a de folga; Ângulo de folga (α o ): ângulo entre a superfície de folga e o plano de corte; O α (ângulo de folga) possui as seguintes funções e características: Evitar o atrito entre a peça e a superfície de folga da ferramenta; Se α é pequeno ( o ângulo β aumenta) : a cunha não penetra convenientemente no material, a ferramenta perde o corte rapidamente, há grande geração de calor que prejudica o acabamento superficial; Se α é grande (o ângulo β diminui) : a cunha da ferramenta perde resistência, podendo soltar pequenas lascas ou quebrar; 20 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

21. Ângulos medidos no plano ortogonal ( Po ) α depende principalmente da resistência do material da ferramenta e da peça a usinar; Geralmente o ângulo α esta entre 2° e 14°. A Figura 3.9 ilustra de forma esquemática os ângulos α, β e γ. Figura 10-Ângulos de folga (α), de cunha (β) e de saída (γ). 21 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

22. Ângulos medidos no plano ortogonal ( Po ) Figura 11-Ângulos-Plano ortogonal 22 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

23. Ângulos medidos no plano de referência ( pr ) Ângulo de posição ( χ r ): ângulo entre o plano de corte ( Ps ) e o plano de trabalho ( Pf ). características: Influi na direção de saída do cavaco; Se χ r diminui, o ângulo de ponta ( ε r ) aumenta , aumentando a resistência da ferramenta e a capacidade de dissipação de calor; O controle de χ r reduz as vibrações, uma vez que as forças de corte estão relacionadas com este ângulo. Geralmente o ângulo χ r está entre 30° e 90°; 23 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

24. Ângulos medidos no plano de referência ( pr ) Ângulo de ponta ( ε r ): ângulo entre os planos principal de corte ( Ps ) e o secundário ( P’s ); Ângulo de posição secundária (χ’): ângulo entre o plano secundário de corte ( P’s ) e o plano de trabalho. Figura 12-Ângulos medidos no plano de referência ( Pr ) χ, χ’ e ε. 24 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

25. Ângulo medido no plano de corte ( ps ) Ângulo de inclinação ( λ s ): ângulo entre a aresta de corte e o plano de referência; Funções do ângulo “ λ” ; controlar a direção de saída do cavaco; proteger a quina da ferramenta contra impactos; atenuar vibrações; geralmente λ (ângulo de inclinação) tem um valor de –4° a 4°. 25 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

26. Observações Quando a ponta da ferramenta for: Mais baixa em relação a aresta de corte ⇒ λ será positivo (usado nos trabalhos em desbaste nos cortes interrompidos nos materiais duros) Mais alta em relação a aresta de corte ⇒ λ será negativo (usado na usinagem de materiais macios, de baixa dureza); Da mesma altura da aresta de corte ⇒ λ será nulo (usado na usinagem de materiais duros, exige menor potência no corte). 26 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

27. Ângulo de inclinação Figura 13-– Ângulo de inclinação “ λ”. 27 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

28. Sistema de referência efetivo Para cada ângulo do sistema de referência da ferramenta, existe um ângulo no sistema de referência efetivo; Os ângulos do sistema efetivo são determinados de forma similar aos ângulos do sistema de referência da ferramenta; Ângulos do sistema de referência efetivo: Ângulo de posição efetivo; Ângulo de inclinação efetivo; Ângulo de saída efetivo; Ângulo de cunha efetivo; Ângulo de folga efetivo. 28 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM

29. Vídeo - Planos e Ângulos 29 CEM/CT027 – PROCESSOS DE USINAGEM